動(dòng)物利用群體智能集體狩獵、相互掩護(hù)和躲避捕食者。對(duì)動(dòng)物行為的科學(xué)研究（動(dòng)物行為學(xué)）揭示了動(dòng)物得以產(chǎn)生群體智能的簡(jiǎn)單規(guī)則，不過(guò)進(jìn)行這方面研究的科學(xué)家們有時(shí)會(huì)遇到不尋常的危險(xiǎn)。

20世紀(jì) 50年代中期，德國(guó)生態(tài)學(xué)家馬丁·林道爾（ Martin Lindauer）在試圖了解蜂群如何找到新巢的地點(diǎn)時(shí)，遭遇了一個(gè)非同尋常的情況。他一直習(xí)慣穿著一身實(shí)驗(yàn)室專用的白大褂，跟隨蜂群一路奔跑。不幸的是，他的白大褂與附近一所醫(yī)院里危險(xiǎn)的精神病人的制服相似。有一次，醫(yī)院的警衛(wèi)誤以為他是一個(gè)“越獄”的病人，對(duì)他窮追不舍。幸好他跑得比警衛(wèi)還要快！這不僅證明他的身體非常健康，同時(shí)也顯示出蜂群的飛行速度有多快。

我們非常感激像林道爾這樣的動(dòng)物行為學(xué)家，他們?yōu)榱丝茖W(xué)，不惜以身涉險(xiǎn)。兩名巴西科學(xué)家不顧會(huì)被食人魚(yú)魚(yú)群攻擊的危險(xiǎn)，潛入水中在魚(yú)群正上方一路跟蹤，他們也不太確定能否隨時(shí)躲避正在附近覓食的凱門(mén)鱷的攻擊。但在報(bào)告中，他們只是用典型的科學(xué)式的輕描淡寫(xiě)地抱怨說(shuō)，凱門(mén)鱷猛烈地?fù)u動(dòng)著尾巴將水?dāng)嚋?，影響了他們的夜間觀察。

巴西科學(xué)家并非使用潛水技術(shù)跟蹤魚(yú)群的第一人，這一榮譽(yù)似乎應(yīng)該屬于希臘哲學(xué)家亞里士多德。一些歷史學(xué)家認(rèn)為他曾經(jīng)戴著面罩將長(zhǎng)滿胡須的臉扎進(jìn)愛(ài)琴海，觀察“舌齒鱸和鯔魚(yú)不顧種群之間的敵對(duì)狀態(tài)，在一起成群地游弋”。

不過(guò)，亞里士多德只不過(guò)是弄濕了他的胡子，和我一同在澳大利亞大堡礁研究珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的一名科學(xué)家則來(lái)了個(gè)驚天大冒險(xiǎn)，他用腳蹼逗弄一條躺在水底的星鯊。他告訴我們，這種鯊魚(yú)的下巴很虛弱，牙齒又小又鈍。但是，鯊魚(yú)卻一口咬穿了他的腳蹼，并緊咬不放，以此證明他說(shuō)的這兩點(diǎn)都是錯(cuò)誤的。當(dāng)時(shí)水深約 1.5米，那位科學(xué)家身高 1.8米。他不得不彎腰脫掉他的腳蹼扔給鯊魚(yú)，才避免被淹死在水中。

以上提及的科學(xué)家們都在其研究的動(dòng)物身上有所發(fā)現(xiàn)，但邁阿密大學(xué)的生物學(xué)家布賴恩·帕特里奇（ Brian Partridge）是第一個(gè)在了解動(dòng)物群體如何像單獨(dú)的一只超級(jí)動(dòng)物一樣移動(dòng)、行動(dòng)，并作出決定方面取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展的科學(xué)家。他研究的是青鱈魚(yú)。

青鱈魚(yú)又名綠鱈，隨著鱈魚(yú)和黑線鱈的減少，青鱈魚(yú)越來(lái)越多地出現(xiàn)在西方人的餐桌上。青鱈魚(yú)分為兩種，阿拉斯加鱈魚(yú)和大西洋鱈魚(yú)，其中，阿拉斯加鱈魚(yú)被稱為“世界上幸存的美味魚(yú)肉的最大來(lái)源”。兩種鱈魚(yú)身長(zhǎng)均在 1米左右，重達(dá) 20公斤左右。

魚(yú)群整體移動(dòng)的關(guān)鍵規(guī)則

帕特里奇致力于研究大西洋鱈。和許多魚(yú)類一樣，大西洋鱈魚(yú)表現(xiàn)出成群聚集的行為。帕特里奇發(fā)現(xiàn)，要想知道魚(yú)群是如何聚集在一起并作為一個(gè)整體移動(dòng)的，他必須識(shí)別并跟蹤每一條魚(yú)。

識(shí)別鱈魚(yú)很容易，他只需使用冷凍標(biāo)記法在每條魚(yú)的背上“打上烙印”，但跟蹤鱈魚(yú)卻很困難。為了方便跟蹤，他將一個(gè)由 20~30條青鱈魚(yú)組成的魚(yú)群放入蘇格蘭阿伯丁大學(xué)內(nèi)一個(gè)直徑 10米的環(huán)形池塘中。當(dāng)魚(yú)群在水中游弋的時(shí)候，研究者趴在池塘上方的旋轉(zhuǎn)托臺(tái)上密切注意魚(yú)群的運(yùn)動(dòng)，連續(xù)記錄每條青鱈魚(yú)的運(yùn)動(dòng)軌跡。魚(yú)群的游動(dòng)速度為每秒鐘 30厘米左右，這意味著，研究者每分鐘都要低著頭跟著魚(yú)群旋轉(zhuǎn)一圈。這聽(tīng)起來(lái)似乎不算什么，但是當(dāng)我在兒童游樂(lè)場(chǎng)的一個(gè)旋轉(zhuǎn)木馬上重復(fù)這一舉動(dòng)之后，我感到頭昏眼花。

而且，頭昏眼花只是研究者面臨的一個(gè)小問(wèn)題。研究完成以后，魚(yú)群被放生了（也許被吃掉了，他在文章中并未提及），帕特里奇和他的助手坐下來(lái)，不辭辛苦地測(cè)量了超過(guò) 12 000張膠片中兩魚(yú)之間的相對(duì)位置。最終，他們發(fā)現(xiàn)了魚(yú)群整體移動(dòng)的關(guān)鍵規(guī)則。每條魚(yú)只遵循兩條規(guī)則：“跟上前面的魚(yú)（如果前面有魚(yú)的話）”和“與身邊的魚(yú)保持同步。 ”

以各種形式表達(dá)的這兩條簡(jiǎn)單規(guī)則，是目前已知的所有復(fù)雜的群體運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)。無(wú)論是魚(yú)群形狀及方向的統(tǒng)一急變，還是鳥(niǎo)群、昆蟲(chóng)群和人群的運(yùn)動(dòng)，都以這兩條規(guī)則為基礎(chǔ)。這種復(fù)雜性是如何產(chǎn)生的呢？涉及哪些過(guò)程？為了找到答案，我們必須求助于科學(xué)的世界。